pemisahan gel poliakrilamida
TRANSCRIPT
Pendahuluan
Ringkasnya metode elektroforesis ini mulai berkembang akhir abad ke 19
setelah ditemukan penelitian yang menunjukkan adanya efek dari listrik terhadap
partikel-partikel atau molekul-molekul yang bermuatan listrik, dalam ha1 ini
termasuk juga protein (PORNET, QUINCKE, HARDY. Dalm RICHARDSON dkk,
1986). Menurut PASSTEUR dkk. (1988) elektroforesis berasal dari bahasa yang
mempunyai arti mempunyai arti transport atau perpindahan melalui partikel-partikel
listrik. Di bidang ilmu biologi ataupun biologi molekuler, metode elektroforesis
banyak digunakan untuk taksonomi, sistematik dan genetik dari hewan ataupun
tumbuhan. Metode elektroforesis baru benar-benar dipakai oleh para peneliti genetik
di tahun 1957 setelah HUNTER & MOLLER mempunyai ide penelitian dengan
menggunakan sifat-sifat enzim sebagai katalisator untuk memperlihatkan
keberadaannya secara Kimia Histologi (Zona elektroforesis) (PASTEUR dkk. 1988).
Tinjauan Pustaka
Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu
medan listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan listrik tergantung pada
muatan, bentuk dan ukuran. Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk
separasi makromolekul (seperti protein dan asam nukleat). Posisi molekul yang
terseparasi pada gel dapat dideteksi dengan pewarnaan atau autoradiografi, ataupun
dilakukan kuantifikasi dengan densitometer. Elektroforesis untuk makromolekul
memerlukan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya difusi karena timbulnya
panas dari arus listrik yang digunakan. Elektroforesis biasanya memerlukan media
penyangga sebagai tempat bemigrasinya molekul-mulekul biologi. Media
penyangganya bermacam-macam tergantung pada tujuan dan bahan yang akan
dianalisa. Media penyangga yang sering dipakai dalam elektroforesis antara lain
yaitu kertas, selulose, asetat dan gel. Gel poliakrilamid dan agarosa merupakan
matriks penyangga yang banyak dipakai untuk separasi protein dan asam nukleat.
Struktur dan fungsi protein.
Sebelum melakukan metode elektroforesis guna mengetahui suatu populasi
ataupun sistematik dari suatu jenis hewan ataupun tumbuhan, sebaiknya didasari
terlebih dahulu dengan pengetahuan mengenai biokimia protein serta pengetahuan
tentang metode elektroforesis.
Bila dilihat dari struktur protein, hampir sebagian besar sel terbentuk dari
protein, karena di dalam sel bahan ini mencapai lebih dari separuh berat kering sel.
Protein akan menentukan bentuk dan struktur sebuah sel serta bertindak sebagai alat
utama pengenalan antar molekul dan proses katalis. Walaupun DNA menyimpan
informasi yang dibutuhkan untuk sebuah sel, peran langsungnya sangat kecil dalam
proses-proses di dalam sel (BRUCE dkk 1994).
Konformasi tiga demensi sebuah molekul protein ditentukan oleh urutan
asam aminonya. Dalam hal ini struktur pelipatannya dimantapkan oleh interaksi-
interaksi non-kovalen antara bagian-bagian yang berbeda dalam rantai polipeptida.
Asam-asam amino dengan rantai-rantai samping yang hidrofobik cenderung
menggerombol di bagian sebelah dalam molekul, dan interaksi-interaksi ikatan
hidrogen lokal antara ikatan-ikatan peptids yang berdekatan menyebabkan
terbentuknya alpha helix dan beta sheet.
BRUCE dkk. (1994) mengatakan bahwa di dalam istilah komputer, DNA dan
mRNA dapat disamakan sebagai "perangkat lunak atau software" yaitu rangkaian
perintah yang diterima oleh sebuah sel dari induknya. Sedangkan protein dan
molekul-molekul RNA yang katalitik dapat dianggap sebagai "perangkat keras atau
hardware", yakni mesin pengeksekusi program-program yang tersimpan dalam
memori.
DNA dan RNA adalah rantai-rantai nukleotida yang secara kimia hampir
tidak saling berbeda, sedangkan sebaliknya protein terbuat dari campuran 20 macam
asam amino yang sangat berlainan, masing-masing dengan sifat kimianya yang khas.
Keragaman inilah yang memungkinkan sifat kimia yang serba canggih dimiliki oleh
setiap protein, dan ini diduga dapat menjelaskan mengapa evolusi telah memilih
protein dari pada molekul RNA sebagai katalisator yang terbesar reaksinya di dalam
sel (BRUCE dkk 1994 dan RICARDSON dkk.1986)
Fungsi biologi sebuah pro-tein menurut BRUCE dkk. (1994) dan
RICHARDSON dkk. (1986) bergantung pada sifat-sifat kimia rinci di
permukaannya. Tempat-tempat pengikatan yang berupa rongga-rongga di permukaan
protein dibentuk oleh penempatan rantai-rantai samping asam amino secara tepat
melalui pelipatan protein. Dengan mengikat sangat kencang molekul-molekul antara
pada reaksi-reaksi yang tidak mantap, enzim-enzim mengkatalis perubahan-
perubahan kimia pada molekul-molekul substrat yang terikat, sering kali dengan
bantuan molekul-molekul ko-enzim yang kecil dan terikat kencang untuk menambah
kecanggihan kimiawinya. Laju-laju rekasi enzim sering dibatasi oleh difusi namun
dapat ditingkatkan bila enzim dan substratnya dikurung dalam kompartement kecil
yang sama.
Definisi Elektroforesis
Elektroforesis adalah suatu cara analisis kimiawi yang didasarkan pada
pergerakan molekul-molekul protein bermuatan di dalam medan listrik (titik
isoelektrik). Pergerakan molekul dalam medan listrik dipengaruhi oleh bentuk,
ukuran, besar muatan dan sifat kimia dari molekul (TITRAWANI 1996). Pemisahan
dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran berat molekul dan muatan listrik yang
dikandung oleh makro-molekul tersebut. Bila arus listrik dialirkan pada suatu
medium penyangga yang telah berisi protein plasma maka komponen-komponen
protein tersebut akan mulai bermigrasi (RICARDSON dkk. 1986).
Menurut STENESH dalam TITRAWANI (1996) teknik elektroforesis dapat
dibedakan menjadi dua cara, yaitu : elektroforesis larutan (moving boundary
electrophoresis) dan elektroforesis daerah (zone electrophoresis). Pada teknik
elektroforesis larutan, larutan penyangga yang mengandung makro-molekul
ditempatkan dalam suatu kamar tertutup dan dialiri arus listrik. Kecepatan migrasi
dari makro-molekul diukur dengan jalan melihat terjadinya pemisahan dari molekul
(terlihat seperti pita) di dalam pelarut. Sedangkan teknik elektroforesis daerah adalah
menggunakan suatu bahan padat yang berfungsi sebagai media penunjang yang
berisi (diberi) larutan penyangga. Media penunjang yang biasa dipakai adalah gel
agarose, gel pati, gel poliakrilamida dan kertas sellulose poliasetat.
Gel poliakrilamida terdiri dari molekul linear yang memanjang dan terbentuk
karena terjadi proses polimerisasi dari akrilamida. Baik akrilamida maupun bis-
akrilamida keduanya bersifat karsinogen, gunakan sarung tangan dalam menangani
kedua senyawa tersebut jadi hindarkan kontak langsung dengan tangan, lain halnya
dengan poliakrilamida yang tidak bersifat racun. Polimerisasi akrilamida merupakan
reaksi rantai radikal bebas yang diawali secara kimia dengan pereaksi amonium
persulfat atau secara fotokimia dengan riboflavin dan cahaya ultraviolet. Amin
tersier seperti tetrametil etilenadiamina (TEMED) biasanya ditambahkan untuk
mengkatalisis polimerisasi dan untuk mencegah proses terminasi awal adanya
oksigen yang harus dihindarkan. Gel poliakrilamida bersifat porous dengan ukuran
lubang berkisar dari 0,6-4,0 nm (diameter molekul protein globular 1,6 – 8,0 nm)
dan ditentukan dari persen total akrilamida dan bis-akrilamida didalam campuran gel
serta perbandingan relatif akrilamida dan bis akrilamida.
Kegunaan Metode Elektroforesis
Telah disebutkan di atas bahwa pola protein tertentu dari satu spesies hewan
berbeda, secara elektroforesis akan memperlihatkan pola protein yang berbeda pula
pada hewan lainnya. Faktor tersebutlah yang menyebabkan pola protein dapat
digunakan untuk membedakan spesies hewan. Perbedaan pola protein inilah yang
seringkali digunakan sebab untuk membedakan populasi secara tepat kadangkala
tidak dapat dilakukan apabila hanya menggunakan pengamatan melalui morfologis
saja. Fenomena ini pula yang menyebabkan metode elektroforesis banyak dilakukan
untuk pengamatan taksonomi, sistematik dan genetik serta untuk mengindentifikasi
spesies hewan maupun tumbuhan (bio-sistematik). Dapat pula digunakan untuk
melihat phylogenetic recon-struction (rekonstruksi secara Filogenetik) dari suatu
jenis hewan atau tumbuhan.
Kegunaan elektroforesis gel poliakrilamida tidak hanya untuk pemisahan
protein tapi juga dapat memperkirakan bobot molekul protein. Mobilitas protein di
dalam gel poliakrilamida terutama ditentukan oleh muatan molekul dan juga
dipengaruhi oleh ukuran molekul. Bobot molekul protein dapat ditentukan dengan
penambahan natrium deodesil sulfat (SDS) yang akan mendenaturasi strukstur
protein menjadi rantai polipeptida dan merkaptoetanol yang membantu denaturasi
dengan mereduksi semua ikatan disulfida. Mobilitas elektroforesis dari kompleks
SDS-protein dipengaruhi oleh ukuran molekul-molekul kecil mobilitasnya lebih
besar dibandingkan molekul besar dan terdapat hubungan linear antara log BM
(Bobot molekul) dari protein dengan mobilitas elektroforesis. Jika tersedia protein
marker yang sudah diketahui bobot molekulnya maka dengan memplotkan nilai
mobilitas dari protein sampel, bobot molekul protein sampel dapat ditentukan
berdasarkan kurva hubungan linear tersebut.
Pada praktikum elektroforesis ini akan dilakukan pemisahaan protein dengan
menggunakan gel poliakrilamida dan natrium dodesil sulfat (SDS-PAGE) dari
berbagai sampel protein berupa serum hewan juga akan dilakukan identifikasi
protein dengan mengamati pola pita protein dan menentukan mobilitas protein serta
bobot molekul protein.
Metode Percobaan
Alat dan bahan yang digunakan yaitu :
Buffer Tris HCL 1,5 M pH 8,8 100 mL, buffer Tris HCL 0,5 M pH 6,8 mL,
buffer Tris pH 8,3 1L, larutan SDS 10% 100 mL, larutan akrilamida/bis 30/1 50 mL,
larutan amonium persulfat 1% 50 mL, TEMED 50 mL, β-merkaptoetanol 10 mL,
gliserol 10 mL, bromfenol biru 10 mL, metanol 25% 250 mL, larutan asam asetat
7% 1 L, Coomasie Brilliant Blue R-250 (0,25% b/v) 250 mL. Alat-alatnya antara
lain elektroforesis gel poliakrilamida, mikro pipet, gelas piala, alat penjepit, sarung
tangan, bak plastik, gelas pengaduk, dan penangas air.
Preparasi sampel
a. Siapkan sampel yang akan dipisahkan berupa serum
b. Tambahkan masing-masing bufer sampel dengan perbandingan 2:1. Buffer
sampel berisi 4 mL air destilata, 1 mL Tris HCL 0,5 M, pH 6,8; 0,8 mL
gliserol; 0,6 mL larutan SDS 10%; 0,4 mL merkaptoetanol; dan 0,25 mL
bromfenol biru 5%.
c. Panaskan larutan sampel pada suhu 100 oC selama 2 menit, lalu dinginkan.
Pembuatan Cetakan Gel
a. Susun dua lempeng kaca untuk membuat cetakan gel (lempeng kaca harus
bersih)
b. Letakkan kedua lempeng kaca diatas cetakkan gel dan dialasi karet supaya
cairan tidak mengalir keluar.
c. Jepit kedua lempeng kaca dengan alat penjepit.
d. Lapisi setiap sisi dengan larutan untuk mencegah kebocoran.
Pembuatan gel pemisah (running gel, gel bawah)
a. Masukkan kedalam gelas piala 100 mL sebanyak 4,6 mL air destilata,
tambahkan berturut-turut 5,0 mL Tris-HCL 1,5 M pH 8,8, 0,2 mL larutan
SDS 10%, 10 mL larutan akrilamida/bis 30/1, 0,2 mL larutan amonium
persulfat 10% dan 0,008 mL (3 tetes) TEMED.
b. Aduk larutan tersebut dan segera tuangkan kedalam cetakan gel
c. Lapisi bagian tepi atas dari larutan gel pemisah ini dengan isobutanol atau air
destilata untuk mencegah kontak langsung dengan oksigen karena dapat
menghambat proses polimerisasi dan untuk membuat permukaan gel menjadi
rata serta untuk menghilangkan gelembung udara.
d. Biarkan 30 sampai 60 menit, gel akan mengeras dan ditandai dengan
terlihatnya batas yang jelas antara gel dengan isobutanol.
Pembuatan Gel Pemampat (Stacking Gel, Gel Atas)
a. Buat gel pemampat dengan mencampurkan sebanyak 1 mL Tris-HCL pH 6,8
ke dalam 5,5 mL air destilata, kemudian tambahkan 0,08 mL larutan SDS
10%, 1,3 mL larutan akrilamida/bis 30/1, 75 µL larutan amonium persulfat
dan 0,008 mL (3 tetes) TEMED.
b. Masukkan larutan ini ke dalam cetakkan tepat diatas gel pemisah
menggunakan pipet.
Pembuatan Sumur pada Gel pemampat
a. Bersihkan sisi cetakan (comb) dengan air kemudian kenali dengan sangat
hati-hati diletakkan pada larutan pemampat. Gel pemampat akan mengering
selama kurang lebih 30 menit. Usahakan pada cetakkan tidak terbentuk
gelembung udara karena dapat menganggu pemisahan protein pada tahap
elektroforesis.
b. Setelah gel pemampat mengering sisir cetakkan diangkat dan sumur-sumur
yang terbentuk dicuci dengan iar destilata untuk menghilangkan sisa
akrilamida yang tidak berpolimerasi.
Pemisahan protein dengan elektroforesis
a. Sampel yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam sumur dengan
menggunakan mikropipet.
b. Isi tangki dua gel pada bagian tengah diantara gel dengan buffer pH 8,3 dari
hasil percobaan sebelumnya sampai batas yang digunakan.
c. Elektroforesis dijalankan pada tegangan 150 V selama satu jam
d. Selesainya proses elektroforesis ditandai dengan sampainya tracking dye dari
bromfenol biru ke dasar gel.
e. Cetakan lalu dipindahkan dari tangki buffer dengan menggunakan spatula,
kedua lempeng dipisahkan dan gel siap untuk diwarnai.
Pewarnaan dan pencucian gel
a. Bersihkan bak plastik dari detergen dan lemak, isi dengan larutan pewarna
comassie blue.
b. Masukkan dan rendam gel ke dalam bak plastik selama 30 menit pada suhu
kamar sambil digoyangkan secara horizontal.
c. Setelah itu larutan pewarna dipindahkan dari gel dan larutan pewarna
disimpan kembali.
d. Gel dicuci dalam larutan pencuci sambil digoyangkan secara horizontal
sampai gel kembali bening. Larutan pencuci dibuat dengan mencampurkan
125 mL metanol dalam 35 mL larutan asam asetat yang kemudian
ditambahkan 340 mL air destilata sehingga mencapai 500 mL.
Perhitungan nilai mobilitas dan penentuan bobot molekul
Nilai mobilitas diukur dari jarak atau pergerakan protein dari tempat awal.
Pembahasan
Dari hasil percobaan yang dilakukan didapatkan hasil seperti yang tertulis
dalam tabel berikut :
Sampel Serum Hewan Ikatan Protein yang
Terbentuk
Panjang Pergerakan
Sampel
Domba Betina 5 1,9
Sapi Betina 7 2
Domba Jantan 4 3,3
Sapi Potong I 2 3,4
Sapi potong II 2 3,7
Gambar 1. Protein Gel Elektroforesis Method
(a) (b)
Gambar 2. Hasil yang diperoleh yaitu Stacking gel (atas;a) dan running gel (bawah;b)
Pada domba betina ikatan protein yang terbentuk adalah 5 dengan panjang
pergerakan atau mobilitasnya 1,9 cm ini menunjukkan bahwa Berat Molekul Protein
domba betina lebih besar dari yang lain karena pergerakannya yang lambat. Pada
sapi betina pun terbentuk ikatan protein atau protein band 7 dengan mobilitasnya 2
cm yang berarti Berat Molekul protein dari sapi betina besar sehingga
mempengaruhi mobilitas pergerakan terbentuknya band protein. Pada domba jantan,
ng sapi potong I dan sapi potong II masing-masing memiliki ikatan protein 4, 2, 2
dengan panjang mobilitasnya 3,3 ; 3,4 ;3,7 yang lebih panjang dari sampel domba
betina dan sapi betina.
Selain itu praktikum menggunakan alat-alat yang mempunyai fungsi dan
peranan masing-masing. Alat-alat tersebut adalah mikropipet, apparatus
elektroforesis, power supply, sumber sinar, dan sarung tangan. Mikropipet berfungsi
untuk memindahkan sampel dan larutan lainnya dari tube ke dalam well-well pada
aparatus elektroforesis. Apparatus elektroforesis terdiri atas comb (sisir) yang
membentuk well (sumur) pada gel agarosa, tray yang merupakan wadah cetakan gel,
dan chamber yang merupakan medium tempat berlangsungnya proses elektroforesis.
Power Supply (DC) sebagai sumber energi untuk aparatus elektroforesis. Sumber
Sinar berfungsi untuk membantu mengamati hasil band yang tampak sehingga
terlihat lebih jelas. Sarung tangan berfungsi untuk melindungi tangan agar tidak
bersentuhan langsung dengan bahan yang bersifat karsinogenik atau penyebab
kanker (Birren & Lai 1993: 79--81). Penambahan larutan running buffer Tris-HCL
sebanyak 100 mL yang berperan untuk memudahkan migrasi dari fragmen DNA
berdasarkan perbedaan kekuatan ionik (Bowen 2000). Setelah gel mengeras, gel
dimasukkan ke dalam ruang elektroforesis dan dilakukan penambahan running
buffer. Penambahan running buffer dilakukan dengan tujuan mempermudah
pengerasan gel saat dilakukan pemanasan. Running elektroforesis dilakukan pada
tegangan 80 Volt selama 60 menit. Kecepatan migrasi DNA sangat dipengaruhi oleh
tegangan elektroforesis. Fragmen DNA yang besar akan bergerak lebih cepat
dibandingkan dengan fragmen DNA yang kecil (Bowen 2000).
Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor mempengaruhi kecepatan migrasi
dari molekul protein yakni: (Soedarmadji, 1996)
1. Ukuran molekul protein
Migrasi molekul protein berukuran besar lebih lambat daripada migrasi
molekul berukuran kecil.
2. Konsentrasi gel
Migrasi molekul protein pada gel berkosentrasi rendah lebih cepat daripada
migrasi molekul protein yang sama pada gel berkosentrasi tinggi.
3. Bufer (penyangga)
berperan sebagai penstabil medium pendukung dan dapat mempengaruhi
kecepatan gerak senyawa karena ion sebagai pembawa protein yang bermuatan.
Kekuatan ion yang tinggi dalam bufer akan meningkatkan panas sehingga aliran
listrik menjadi maksimal. Hal ini dapat mempercepat gerakan molekul protein.
Kekuatan ion rendah dalam bufer akan menurunkan panas sehingga aliran listrik
akan sangat minimal dan migrasi molekul protein sangat lambat.
4. Medium penyangga
Medium pendukung ideal untuk elektroforesis adalah bahan kimia inert yang
bersifat relatif stabil, mudah ditangani dan mempunyai daya serap yang baik, sebagai
migrasi elektron atau penyaringan berdasarkan ukuran molekul seperti gel
poliakrilamid (Sudarmadji, 1996).
a. Jika ukuran pori dari medium kira-kira sama dengan molekul, maka
molekul yang lebih kecil akan berpindah lebih bebas di dalam medan
listrik, sedangkan molekul yang lebih besar akan dibatasi dalam
migrasinya. Besarnya pori-pori dapat diatur dengan mengubah
konsentrasi penyusun gel poliakrilamidnya yaitu akrilamid dan
bisakrilamid.
5. Kekuatan voltase
b. Voltase yang dipakai rendah (100-500) V, kecepatan migrasi molekul
sebanding dengan tingginya voltase yang digunakan.
c. Voltase yang dipakai tinggi (500-10000) V, mobolitas molekul
meningkat secara lebih tajam dan digunakan untuk memisahkan
senyawa dengan BM rendah serta jenis arus yang dipakai selalu harus
searah (bukan bolak balik).
6. Temperatur medium disaat proses elektroforesis berlangsung.
Jika temperatur tinggi akan mempercepat proses bermigrasinya protein dan
sebaliknya jika temperatur rendah akan mengurangi kekuatan bermigrasinya protein.
Pada saat elektroforesis berlangsung, protein akan bergerak dari elektroda negatif
menuju elektroda positif sampai pada jarak tertentu pada gel poliakrilamid
tergantung pada berat molekulnya. Semakin rendah berat molekulnya maka semakin
jauh pula protein bergerak atau mobilitasnya tinggi. Sebaliknya protein dengan berat
molekul lebih besar akan bergerak pada jarak yang lebih pendek atau mobilitasnya
rendah (Sumitro et al., 1996).
Hasil elektroforesis akan didapatkan pita-pita protein yang terpisahkan
berdasarkan berat molekulnya. Tebal tipisnya pita yang terbentuk dari pita protein
menunjukkan kandungan atau banyaknya protein yang mempunyai berat molekul
yang sama yang berada pada posisi pita yang sama. Jika disamakan dengan hasil
praktikum posisi pita yang sama terdapat pada sapi potong I dan sapi potong II yang
memiliki ikatan protein yang sama yaitu 2, kemudian pada domba betina dan domba
jantan yang memiliki ikatan protein 5 dan 4 yang menunjukkan bahwa sapi potong I
dan sapi potong II memiliki berat molekul yang sama begitupula dengan domba
jantan dan betina. Hal ini sejalan dengan prinsip pergerakan molekul bermuatan,
yakni molekul bermuatan dapat bergerak bebas di bawah pengaruh medan listrik,
molekul dengan muatan dan ukuran yang sama akan terakumulasi pada zona atau
pita yang sama atau berdekatan (Soedarmadji, 1996).
Elektroforesis gel memisahkan makromolekul berdasaran laju
perpindahannya melewati suatu gel di bawah pengaruh medan listrik. Elektroforesis
gel memisahkan suatu campuran molekul DNA menjadi pita-pita yang masing-
masing terdiri atas molekul DNA dengan panjang yang sama (Campbell dkk. 2002:
396--397). Ada tiga jenis gel yang dapat digunakan dalam elektroforesis DNA,
yaitu:
1. Gel poliakrilamida denaturasi, berfungsi untuk memurnikan penanda
oligonukleotida dan menganalisis hasil ekstensi primer.
2. Gel alkalin agarosa, berfungsi untuk memisahkan rantai DNA yang
berukuran besar.
3. Gel agarosa formaldehid denaturasi, berfungsi untuk menyediakan
sistem elektroforesis yang digunakan untuk fraksi RNA pada ukuran standar.
(Davis dkk. 1994: 151).
Elektroforesis gel memiliki beberapa komponen yang terdiri dari:
1. Comb: digunakan untuk membentuk well pada gel agarosa.
2. Tray: digunakan untuk sebagai cetakan gel agarosa.
3. Chamber: digunakan sebagai wadah gel agarosa.
4. Sumber listrik: digunakan untuk memberi arus saat proses elektroforesis.
Dalam elektroforesis juga digunakan bahan-bahan seperti Etidium Bromida
yang bersifat karsinogenik dan Brom Fenol Blue seperti pada praktikum ini. Hal
tersebut karena Etidium Bromida dapat meningkatkan daya fluoresensi dari DNA
sehingga dapat terlihat jelas, sedangkan Brom Fenol Blue berfungsi sebagai pewarna
untuk memantau kecepatan molekul DNA pada gel (Birren & Lai 1993: 79--81).
Manfaat elektroforesis gel antara lain untuk mengetahui ukuran fragmen
DNA dari produk PCR, memisahkan produk DNA dari hasil digesti yang berbeda
ukuran, lalu dapat disequencing, dan juga untuk pemurnian atau purifikasi DNA.
Elektroforesis dapat diaplikasikan untuk berbagai macam kegiatan, antara lain
membandingkan gen homolog dari spesies yang berbeda, mengetahui susunan
sekuens berbagai genom, DNA finger printing, mengetahui ada atau tidaknya gen-
gen penyebab kelainan genetik atau penyakit tertentu, mendeteksi lokasi dan jumlah
mRNA dalam sel atau jaringan tertentu, mengetahui aktivitas gen selama
perkembangan berbagai tipe sel organisme atau aktivitas gen sebelum dan sesudah
diberi perlakuan tertentu, mempelajari evolusi di tingkat molekular, mengetahui
variasi genetik dalam populasi natural di alam, menentukan atau mengidentifikasi
berat molekul fragmen DNA, RNA, protein dan aktivitas enzimatik, menganalisa
fragmen DNA yang diamplifikasi melalui PCR, mengidentifikasi persamaan dan
perbedaan genetik antar individu, dan menentukan jumlah fragmen DNA yang
diklon dalam rekombinan plasmid DNA (Russell 1994: 299--310 & 500--501;
Fairbanks & Andersen 1999: 278).
Kesimpulan
Ukuran fragmen DNA dapat diketahui dengan teknik elektroforesis gel.
Prinsip kerja elektroforesis adalah pergerakan molekul organik dari kutub negatif ke
kutub positif berdasarkan ukuran fragmen dan mobilitas serta Berat Molekul Protein
yang terbentuk. Dari hasil percobaan, berat molekul yang sama karena ikatan
proteinnya saling berdekatan adalah domba betina dan domba jantan masing-masing
5 dan 4 dengan mobilitas 1,9 dan 3,3. Dilihat dari mobilitasnya domba betina
memiliki berat molekul lebih berat karena panjang pergerakannya hanya 1,9 cm
sedangkan domba jantan 3,4. Ikatan protein yang berdekatan berikutnya adalah sapi
potong I dan sapi potong 2 yaitu masing-masing terbentuk 2 ikatan protein yang
berarti berat molekulnya sama begitupun mobilitasnya yang tidak jauh berbeda
dengan 3,4 cm dan 3,7 cm. Semua ini dipengaruhi oleh macam-macam faktor
diantaranya kekuatan voltase, besar molekul, buffer penyangga, suhu, medium
penyangga, juga diantaranya beberapa faktor teknis pengerjaan elektroforesis yang
mungkin terdapat kesalahan sehingga ikatan yang terbentuk tidak begitu jelas (pita
protein) meskipun telah dirunning.
DAFTAR PUSTAKA
Birren, B. & E. Lai. 1993. Pulsed field ge electrophoresis: a practical guide. Academic Press, Inc., San Diego: xviii + 235 hlm.
Bowen, R. 2000. Principles of gel electrophoresis. 3 Januari 2000: 4 hlm. http://www.vivo.colostate.edu. 27 April 2007, pk. 17.50.
BRUCE, A., D. BRAY., J. LEWIS, M. RAFF., ROBERTS dan J.D. WATSON 1994. Biologi Molekuler Sel Mengenai Sel. Edisi kedua PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta: 346 hal.
Campbell, N.A., J. B. Reece & L. G. Mitchell. 2002. BIOLOGI. Ed ke-5. Terj.dari BIOLOGY oleh Lestari, R, dkk. Penerbit Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm.
CHELIAK, W. M dan J. A. PITEL 1984. Tech-niques for Starch Gel Electrophoresis of Enzymes from Forest Tree Species. In-formation Report PI - X - Y2. Petawawa National Forestry Institute. Canadian Forestry Service Agriculture Canada : 127 pp.
Davis, L., M. Kuehl, & J. Battey. 1994. Basic methods: Molecular biology. 2nd ed. Appleton & Lange, Norwola: xii + 777 hlm.
DICKSON, R, SIEGMUND., S. SCHNEIDER, H. J. LINZEN, B. GIELENS, C. PREAUX., G. LONTIE., R. KELLER-MANN dan J. F. LOTTSPEICH 1983. Complete Amino Acid sequence of a Functional Unit from a Molluscan Hemocyanin (Helix pomatia). Biol. Chem. Hoppe-Seyler 368 : 617 pp.
BROWN, A.H.D dan B.S. WEIR 1983. Measur-ing Variability in Plant Population. In : S.D. TANKSLEY and T. J. ORTON (eds.), Isozymes in plant Genetics and Breed-ing. Part A. Elsevier Science Publisers, Amsterdam: 219 pp.
PASTEUR, N, G. PASTEUR., F. BONHOMME., J. CATALAN., J. BRITTON. dan DAVIDIAN., 1988. Practical Isozyme Genetics. Laboratory of Ecological Ge-netics, University of Montpellier 2. France: 54 pp.
Pratiwi, R. 2001. Mengenal Metode Elektroforesis. Oseana. Volume XXVI. Nomor 1. Balitbang Biologi Laut, Puslitbang Osenologi LIPI, Jakarta
Sudarmadji, S., 1996. Teknik Analisa Biokimiawi. Edisi Pertama.Liberty. Yogyakarta.
Sumitro, S. B, Fatchiyah, Rahayu, Widyarti, dan Arumningtyas. 1996. Kursus Teknik-Teknik Dasar Analisis Protein dan DNA. Jurusan Biologi FMIPA Universitas Brawijaya. Malang
Zubay, G. L. 1989. Biochemistry 2nd Edition. Mcmillan Publishing Coorporation. New York
RICHARDSON, B. J, P. R. BAVERSTOCK and M. ADAMS 1986. Allozyme Electro-phoresis. A Handbook for Animal Sys-tematics and Population Studies. Aca-demic Press, Inc. San Diego : 410 pp.
ROTHE, G. M. 1995. Electrophoresis of Enzymes. Springer - Verlag. Berlin Heidelberg: 278 pp.
SARGENT, J. R. dan S. G. GEORGE 1975. Methods in Zone Electrophoresis BDH Chemical LTD. Poole England: 219 pp.
LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA REPRODUKSI
PEMISAHAN DAN IDENTIFIKASI PROTEIN DENGAN
ELEKTROFORESIS GEL POLIAKRILAMIDA
Rozaliana Rizal
B 352120061
PASCA SARJANA BIOLOGI REPRODUKSI
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012